工業(yè)水處理基本知識(shí)

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1、工業(yè)水處理基本知識(shí)新入職員工培訓(xùn)2 0 1 4年3月 第一節(jié) 概 述一、水的分布水，是地球上分布最廣的自然資源。地球上水的總量約有1 .3 8 61 0 9 km3。海水占整個(gè)儲(chǔ)水量的9 6 .5 %，淡水量的全部總和只不過(guò)占總儲(chǔ)水量的2 .5 3 %。水資源是指人類生存、發(fā)展可用的水，主要是指逐年可以得到更新的那部分淡水，淡水儲(chǔ)量并不等于水資源量，實(shí)際上能供人類生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用的淡水資源還不到淡水儲(chǔ)量的萬(wàn)分之一。 地球上水儲(chǔ)量的分布情況表 二、我國(guó)的水資源情況我國(guó)年平均降雨量為6 4 8 .2 mm（1 9 5 6 1 9 7 6年平均值），淡水資源總量為2 .8 1 4 21 0 1

2、2 m3 /a，其中河川年徑流量為2 .7 1 1 51 0 1 2 m3 /a。年徑流量約占全球的5 .8 %，居世界第六位，僅次于巴西、俄羅斯、美國(guó)、印度尼西亞和加拿大。以1 9 9 5年我國(guó)人口1 2 .1 1億計(jì)，人均淡水資源占有量為2 3 2 3 m/a，在統(tǒng)計(jì)的1 5 3個(gè)國(guó)家中排名第1 2 1位。人均水資源占有量?jī)H約為世界平均值的四分之一。我國(guó)長(zhǎng)江流域及其以南地區(qū)的徑流量約占全國(guó)的8 1 %，而北方廣大地區(qū)不足2 0 %。南方人均年徑流量約為4 0 0 0多立方米，為北方的4 .4倍。我國(guó)是貧水國(guó)家，已被聯(lián)合國(guó)列為世界上十三個(gè)貧水國(guó)家之一。 節(jié)約用水，杜絕浪費(fèi)，加強(qiáng)管理，提高效益

3、。 三、水的特性分子式為H2 O，相對(duì)分子質(zhì)量1 8 .0 1 5，在水分子中，氫占1 1 .1 9 %，氧占8 8 .8 1 %，常溫下是無(wú)色、無(wú)味的透明液體，純水幾乎不導(dǎo)電。有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的三種形態(tài)，常溫下以液態(tài)存在，在工業(yè)生產(chǎn)中，常利用水的三態(tài)變化的特性，來(lái)進(jìn)行能量的變換。在4 時(shí)體積最小而密度最大（為1 g/cm3），在超過(guò)或低于此溫度時(shí)，密度減小，而體積卻膨脹，這與通常物質(zhì)的熱脹冷縮的變化規(guī)律不一樣。有著比所有的液體和固體物質(zhì)都大的比熱容，溫度每變化1 時(shí)，1 g水所吸收或放出的熱量，比其他物質(zhì)都要大。溶解能力很強(qiáng)的溶劑，多數(shù)物質(zhì)在水中有很大的溶解度。在常溫下有著較大的表面張力。

4、 水是一切有機(jī)化合物和生命物質(zhì)的氫的來(lái)源。 水滴表面張力示意 四、自然界中水的循環(huán) 五、地表水和地下水1 .地表水是指雨雪、江河、湖泊以及海洋的水。雨雪在降落的過(guò)程中溶有一定的雜質(zhì)，還可能混有工業(yè)和城市的廢氣、煙塵，總的來(lái)說(shuō)雜質(zhì)少且含鹽量低，均量4 0 mg/L左右。江河水經(jīng)過(guò)地面徑流匯集而成，接觸了巖石及其風(fēng)化產(chǎn)物、土壤等，溶入了一些鹽類，我國(guó)江河水平均含鹽量1 6 6 mg/L，并由于沖刷作用，夾帶了大量的泥沙、黏土等懸浮物質(zhì)，渾濁度很高。湖水由于湖面寬廣、流動(dòng)緩慢，故蒸發(fā)量較大。淡水湖、咸水湖或鹽湖。由于光照面積大，有利于微生物的生長(zhǎng)和繁殖，水中微生物的量較大。海洋水的蒸發(fā)量每年有4 0

5、1 0 4 km，從江河每年帶入的溶解鹽類有3 .8 51 0 9 t，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年累月，海水中的含鹽量高達(dá)3 5 0 0 0 mg/L左右。 2 .地下水是雨水經(jīng)過(guò)土壤及地層的滲透流動(dòng)而形成的水，在其漫長(zhǎng)的流程和廣泛的接觸中，溶入了較多的鹽類。但是，另一方面，地下水由于地層的層層過(guò)濾，懸浮物很少，水質(zhì)清澈而透明，渾濁度較低。3 .總之，不管地表水或是地下水，都不是純凈的，因此，必須經(jīng)過(guò)處理才能使用。 六、天然水中含有哪些雜質(zhì)？水中雜質(zhì)種類極多。按其性質(zhì)可分為無(wú)機(jī)物、有機(jī)物和微生物。按分散體系分類，即按雜質(zhì)粒子的大小及同水之間的相互關(guān)系來(lái)分類，可分為（1）小于1 nm的高分散系，包括各種無(wú)機(jī)、有機(jī)

6、的低分子物及其離子；（2）大小有1 2 0 0 nm的膠態(tài)分散系，其中有的高分子物以溶液存在，溶膠微粒以溶膠存在；（3）大于0 .2 m的粗分散系，其中有懸濁液和乳濁液。天然水在大自然的循環(huán)過(guò)程中，無(wú)時(shí)不與外界接觸，在與地面、地層接觸時(shí)，溶解了土壤和巖石，卷帶了各種懸浮物質(zhì)；水溶解了來(lái)自空氣的和有機(jī)物分解出來(lái)的氣體；水還經(jīng)常受到工業(yè)廢物、排出物、油狀物及工藝加工的物料所污染，使水中雜質(zhì)的成分變得非常復(fù)雜。這些雜質(zhì)與水接觸物質(zhì)的過(guò)程有關(guān)，其數(shù)量又與水的接觸時(shí)間和條件有 關(guān)。這些雜質(zhì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的影響很大，不僅影響生產(chǎn)裝置的換熱設(shè)備，產(chǎn)生腐蝕和結(jié)構(gòu)，乃至被迫停產(chǎn)，而且還影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，要根據(jù)各

7、種生產(chǎn)裝置對(duì)水質(zhì)的要求，對(duì)天然水中的各種雜質(zhì)采用相應(yīng)的方法進(jìn)行必要的處理。 七、多聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目水系統(tǒng)各裝置區(qū)1 .取水裝置區(qū)和深井泵向多聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)區(qū)域提供供生產(chǎn)用的源水。2 .原水處理和生產(chǎn)水消防水泵房裝置區(qū)對(duì)源水進(jìn)行預(yù)處理并向各個(gè)裝置區(qū)輸送一次水。3 .化學(xué)水裝置區(qū)主要向鍋爐裝置區(qū)提供除鹽水。4 .循環(huán)水裝置區(qū)向各個(gè)裝置區(qū)需要熱交換的設(shè)備提供冷卻用水。5 .污水處理裝置區(qū)對(duì)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的工業(yè)廢水和生活污水進(jìn)行處理，合格后回用至循環(huán)水裝置。 6 .濃鹽水處理和蒸發(fā)結(jié)晶裝置區(qū)對(duì)化學(xué)水裝置和循環(huán)水裝置的污水進(jìn)行處理，合格后回用至循環(huán)水裝置，剩余超濃鹽水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶后處理。 第二節(jié) 水的凈化一、取水構(gòu)筑物取

8、用水源水，給水工程的起端，關(guān)系到整個(gè)工程的成敗，必須安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理1 .地表水的取水構(gòu)筑物1）岸邊式取水構(gòu)筑物建在水岸邊。適用河岸較陡、岸邊水深、地質(zhì)條件較好、流速較大的河流。 2）河床式取水構(gòu)筑物岸邊較緩主河道岸邊較遠(yuǎn)岸邊水深較淺河心水質(zhì)較好水深適宜 2 .地下式取水構(gòu)筑物井和泉室 二、原水中含有的雜志的去除方法地面水源和地下水源都含有很多雜質(zhì)，地面水源中粗大的雜質(zhì)較多，在取水過(guò)程中大部分被去除。原水中細(xì)小雜質(zhì)主要是溶解在水里的鹽類、懸浮雜質(zhì)和膠體顆粒，地面水中懸浮物含量較多，地下水中溶解鹽類含量要高一些，苦咸水及海水的含鹽量則更高。采用物理化學(xué)方法進(jìn)行水處理可分為三種情況：1 .處理過(guò)

9、程中只發(fā)生物理變化；2 .處理過(guò)程中只發(fā)生化學(xué)變化；3 .處理過(guò)程中同時(shí)發(fā)生物理及化學(xué)變化。除生物法外，其他的處理方法均屬于物理化學(xué)方法。水中雜質(zhì)的種類及粒度尺寸，以及應(yīng)用的處理方法見下圖 。 水中雜質(zhì)種類以及應(yīng)用處理方法 三、水的預(yù)處理方法水的預(yù)處理是在水精處理之前，預(yù)先進(jìn)行的初步處理，以便在水的精處理時(shí)取得良好效果，提高水質(zhì)，有時(shí)也稱前處理。預(yù)處理的方法很多，主要有預(yù)沉、混凝、沉淀、澄清、過(guò)濾、軟化、消毒等。用這些方法預(yù)處理之后，可以使水的懸浮物（渾濁度）、色度、膠體物質(zhì)、有機(jī)物、鐵、錳、暫時(shí)硬度、微生物、揮發(fā)性物質(zhì)、溶解的氣體等雜志除去或降低到一定的程度。 1 .預(yù)沉：就是在大容積、低流

10、速的情況下，水中固體顆粒因重力作用而從水中分離出來(lái)。如沉砂池、預(yù)沉池等。 2 .混凝：利用鋁鹽、鐵鹽、高分子物質(zhì)等混凝劑，與水中的雜質(zhì)通過(guò)絮凝和架橋作用生成大顆粒沉淀物，然后通過(guò)其它設(shè)備，如沉淀池、澄清池、過(guò)濾池等予以除去。通過(guò)雙電層作用而使膠體顆粒相互聚結(jié)過(guò)程的凝聚，和通過(guò)高分子物質(zhì)的吸附架橋作用而使膠體顆粒相互黏結(jié)過(guò)程的絮凝，這兩者總稱為混凝。所謂混凝過(guò)程，是指在水處理過(guò)程中，向水中投加藥劑，進(jìn)行了水與藥劑的混合，從而使水中的膠體物質(zhì)產(chǎn)生凝聚和絮凝，這一綜合過(guò)程稱為混凝過(guò)程?；炷幚硎侵冈谒屑尤胨巹┖螅a(chǎn)生了電離和水解作用，形成了膠體，并與水中其他膠體顆粒進(jìn)行吸附作用，使其絮凝成為大的顆

11、粒，最后產(chǎn)生沉降等的水處理過(guò)程。 隔板絮凝（反應(yīng)）池 網(wǎng)格絮凝（反應(yīng)）池 折板絮凝（反應(yīng)）池 機(jī)械攪拌絮凝（反應(yīng)）池 混凝效果比較 3 .沉淀與澄清：通過(guò)混凝劑作用而形成的大顆粒沉淀物在沉淀池、澄清池內(nèi)分離，沉淀物除去，得到澄清水。1）沉淀的形式將水中雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀物而析出的各種方法，統(tǒng)稱為沉淀處理。自然沉降混凝沉淀化學(xué)沉淀2）沉淀池的類型平流沉淀池豎流沉淀池輻流沉淀池 斜板斜管沉淀池 平流沉淀池 豎流沉淀池 輻流沉淀池 斜板（管）沉淀池 3）澄清池當(dāng)進(jìn)行沉淀處理時(shí)，在反應(yīng)階段使水中保持若干先前生成的泥渣，可以大大地改善沉淀過(guò)程。凡帶有泥渣運(yùn)行的沉淀設(shè)備稱為澄清池。澄清池是利用懸浮泥渣層與水中

12、雜質(zhì)相碰撞、吸附、黏合，以提高沉淀處理效果的一種設(shè)備，有別于單純依靠固體雜質(zhì)重力沉降的沉淀池。 機(jī)械攪拌澄清池 4 .過(guò)濾：將被處理的水，流經(jīng)裝有特殊過(guò)濾材料的裝置，如各種濾池等，截流水中雜質(zhì)，予以去除。1）過(guò)濾的作用水處理的沉淀和澄清過(guò)程，把水中一部分較大的固體顆粒或容易沉降的雜質(zhì)加以去除，但要進(jìn)一步使水凈化，就得利用過(guò)濾的方法，使水通過(guò)濾料層后，將水中的細(xì)小顆粒雜質(zhì)截流下來(lái)，從而使水得到進(jìn)一步的澄清和凈化，把水的渾濁度再降低。過(guò)濾可以使水中的有機(jī)物質(zhì)、細(xì)菌、病毒等隨著渾濁度的降低而被大量去除，并為濾后的消毒創(chuàng)造良好的條件，水中細(xì)菌失去渾濁物的保護(hù)和依存而呈現(xiàn)裸露形態(tài)是有利于殺菌的。過(guò)濾是使

13、工業(yè)用水和生活用水達(dá)到衛(wèi)生、安全的極其重要的措施之一。 2）過(guò)濾的原理和濾池的形式濾池的過(guò)濾是通過(guò)薄膜過(guò)濾、滲透過(guò)濾盒接觸混凝過(guò)程使水進(jìn)一步得到凈化的。普通快濾池虹吸濾池 重力式無(wú)閥濾池壓力式過(guò)濾器 V型濾池：是一種高速新型均粒濾料濾池。采用單層加厚均粒石英砂濾料，深層截污，濾速高，布水均勻，沖洗效果較好。單格V型濾池雙格V型濾池 V型濾池 3）超過(guò)濾技術(shù)：是一種薄膜分離技術(shù)，簡(jiǎn)稱超濾。在一定的壓力下，水在超濾膜面上流動(dòng)，水與溶解鹽類和其他電解質(zhì)是微小的顆粒，能夠滲透過(guò)超濾膜，而分子量大的顆粒和膠體物質(zhì)就被超濾膜所阻擋，從而使水中的部分微粒得到分離的技術(shù)。超濾膜的孔徑是幾個(gè)至數(shù)十納米，介于反滲

14、透膜與微孔膜之間。在水處理中，應(yīng)用超濾膜來(lái)出去水中的懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì)。超濾是去除水中有機(jī)物質(zhì)的一項(xiàng)措施，也可以去除微量膠體物、生物體等。超濾常置于反滲透裝置之前來(lái)保護(hù)反滲透膜。常用的膜材料有醋酸纖維素（CA）、聚砜（PS）、聚丙烯腈（PAN）、聚醚砜（POS）、聚偏氟乙烯（PCDF）。 4）超濾的工作原理：進(jìn)料液在一定壓力作用下，水和小分子溶質(zhì)透過(guò)膜成為透過(guò)液，而大分子溶質(zhì)被膜截留為濃縮液。超濾過(guò)程主要有三種情況：被吸附在過(guò)濾膜的表面上和孔中（基本吸附）；被保留在孔內(nèi)或者從那里被排出（堵塞）；機(jī)械地被截留在過(guò)濾膜的表面上（篩分）。 超濾設(shè)備 5）活性炭過(guò)濾：被廣泛應(yīng)用于生活用水及食品工業(yè)、化

15、工、電力等工業(yè)用水的凈化、脫氯、除油和除臭等?；钚蕴烤哂泻芨叩奈侥芰Α？梢匀コ缬坞x余氯一類對(duì)陽(yáng)離子交換劑有害的物質(zhì)。去除水中對(duì)于陰離子交換劑有害Deutschland腐殖酸、富維酸、木質(zhì)素磺酸等有機(jī)物質(zhì)。通常能夠去除6 3 %8 6 %膠體物質(zhì)，5 0 %左右的鐵，以及4 7 %6 0 %的有機(jī)物質(zhì) 。 5 .消毒：加入殺菌劑，如液氯、漂白粉等，殺滅水中的微生物。1）水處理消毒的目的地面水常常受到土壤、工業(yè)廢水、生活污水及各種雜志的污染，促使細(xì)菌滋生，芮然在水處理的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)混凝、沉淀澄清、過(guò)濾等的凈化過(guò)程，黏附在懸浮物上的大部分細(xì)菌、大腸桿菌、病原菌和其它一些微生物也一通被除去，但是并

16、不徹底，還存在一定量的對(duì)人體有毒有害的微生物。生活飲用水必須進(jìn)行消毒。在工業(yè)冷卻水處理中，為了防止循環(huán)冷卻水產(chǎn)生生物黏泥，要控制水中的異養(yǎng)菌數(shù)。在除鹽水處理系統(tǒng)，為防止離子交換樹脂收到細(xì)菌的污染。在污水處理中，為殺滅致病微生物。 消毒還可以去除水的色度。 2）消毒的方法水的消毒方法可分為化學(xué)的和物理的兩種。A.物理消毒方法加熱法，日常生活使用最多紫外線法超聲波法B.化學(xué)消毒方法加氯法，因?yàn)槁鹊南灸芰?qiáng)，價(jià)格便宜，設(shè)備簡(jiǎn)單，余氯測(cè)定方便，便于加量調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)，使用最為普遍，包括氯的化合物。臭氧法重金屬離子法以及其它氧化劑法 二氧化氯發(fā)生器 第三節(jié) 水的軟化和除鹽一、離子交換劑1 .離子交換劑的概

17、念凡是具有能夠與溶液中的陽(yáng)離子或陰離子交換能力的物質(zhì)都成為離子交換劑。2 .離子交換劑的分類離子交換劑分無(wú)機(jī)質(zhì)類和有機(jī)質(zhì)類兩大類。1）無(wú)機(jī)質(zhì)類：天然的，如海綠砂；人造的，如合成沸石。2）有機(jī)質(zhì)類：碳質(zhì)類，如磺化煤等；合成樹脂類，陽(yáng)離子型和陰離子型，其他類型如氧化還原型樹脂、兩性樹脂和螯合樹脂等類。 3 .離子交換樹脂離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子電解質(zhì)。離子交換樹脂是由結(jié)構(gòu)骨架、固定離子集團(tuán)和反離子三部分組成。在溶液中反離子可以與同號(hào)離子進(jìn)行交換。 二、水的軟化處理1 .軟化處理的目的天然水中含有各種鹽類，這些鹽類溶解為陽(yáng)離子和陰離子，主要有Ca2 +、Mg2 +、Na+、和HCO

18、3 +、SO4 2 +、Cl-等。含有這些鹽類的水，在加熱蒸發(fā)濃縮的過(guò)程中（如鍋爐用水)，Ca2 +、Mg2 +等離子不斷地與水中某些陰離子結(jié)合成難溶物質(zhì)而析出，并生成水垢，附在鍋爐的受熱面上。由于水垢的導(dǎo)熱性能很差，從而阻礙了熱交換，大大降低了鍋爐的熱效率，既浪費(fèi)燃料又易燒壞部件，并危及安全，造成不良后果。為了消除或減少這些危害，就要把水中能形成水垢的硬度成分用軟化處理的方法予以去除。 2 .原水、軟化水、除鹽水、純水和超純水1）原水：是指未經(jīng)過(guò)處理的水。從廣義來(lái)說(shuō)，對(duì)于進(jìn)入水處理工序前的水也稱為該水處理工序的原水。2）軟化水：是指將水中硬度去除或降低一定程度的水。水在軟化過(guò)程中，僅硬度降低

19、，而總含鹽量不變。3）除鹽水：是指水中鹽類（主要是溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)）除去或降低到一定程度的水。電導(dǎo)率一般為1 .0 1 0 S/cm，含鹽量為1 5 mg/L。4）純水：是指水中的強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)（如SiO2、CO2等），去除或降低到一定程度的水，其電導(dǎo)率一般為0 .1 1 S/cm，含鹽量1 mg/L。5）超純水：是指水中的導(dǎo)電介質(zhì)幾乎完全去除，同時(shí)不離解的氣體、膠體以及有機(jī)物（包括細(xì)菌等）也去除至很低程度水，其電導(dǎo)率一般為0 .0 5 5 0 .1 S/cm，含鹽量小于 0 .1 mg/L。 3 .軟水處理的方法1）化學(xué)軟化法就是在水中加入一些藥劑，從而把水中的鈣鎂離子轉(zhuǎn)變成為難溶的化合

20、物，并使其沉淀析出，如石灰軟化法等。2）離子交換軟化法利用離子交換活性集團(tuán)中的H+、Na+等陽(yáng)離子與水中的硬度成分Ca2 +、Mg2 +進(jìn)行離子交換，從而除去Ca2 +、Mg2 +以達(dá)到軟化的目的。3）熱力軟化法就是將水加熱到1 0 0 或以上，在煮沸過(guò)程中，使水中的鈣、鎂的碳酸氫鹽轉(zhuǎn)變成為CaCO 3和Mg(OH)2沉淀去除。只能基本上除去碳酸鹽硬度，而不能去除非碳酸鹽硬度。 全自動(dòng)鈉離子交換器 三、水的化學(xué)除鹽處理1 .化學(xué)除鹽的概念和原理水的化學(xué)除鹽處理是用離子交換法將水中鹽類基本除盡，以達(dá)到高溫高壓鍋爐對(duì)補(bǔ)給水的質(zhì)量要求。經(jīng)過(guò)預(yù)處理的清潔水與H型陽(yáng)離子交換樹脂進(jìn)行交換，水中的各種陽(yáng)離子

21、（如Ca2 +、Mg2 +、Na等）被樹脂吸附，樹脂中的H+則進(jìn)入水中，與水中的陰離子組成相應(yīng)的無(wú)機(jī)酸。含有無(wú)機(jī)酸的水再通過(guò)OH型陰離子交換樹脂進(jìn)行交換，水中的各種陰離子（如SO 4 2 -、Cl-、HCO3 -、HSiO3 -等）被樹脂吸附，樹脂上的OH-被置換到水中，并與H+結(jié)合成水。經(jīng)過(guò)陽(yáng)、陰離子交換樹脂交換之后，水中的鹽類被出去，變成了化學(xué)除鹽水。這種工藝就是水的化學(xué)處理。 2 .固定床的概念和特點(diǎn)所謂固定床，就是指水再交換床中不斷地流過(guò)，進(jìn)行離子交換，而床內(nèi)樹脂層是固定在一個(gè)交換器中，一般不講交換劑轉(zhuǎn)移到床體外部進(jìn)行再生。特點(diǎn)：1）所用樹脂量較大，但其利用率低；2）固定窗的運(yùn)行不是連

22、續(xù)的，而是呈周期性的，需備用。從目前情況看，固定床工藝應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)，工藝和技術(shù)都比較成熟，而且對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)，樹脂的損耗也比較小，所以固定床工藝仍舊是目前化學(xué)水處理的主要方法 3 .混合床除鹽處理在同一個(gè)交換器中，將陰、陽(yáng)離子交換樹脂按照一定的體積比例填裝，在均勻混合狀態(tài)下，進(jìn)行陰、陽(yáng)離子交換，從而除去水中的鹽分，稱為混合床除鹽處理?；旌洗驳年帯㈥?yáng)離子交換樹脂在交換過(guò)程中，由于是處于均勻混合狀態(tài)，交錯(cuò)排列，互相接觸，可以看做是由許許多多的陰、陽(yáng)離子交換樹脂而組成的多級(jí)式復(fù)床，所以陰、陽(yáng)離子的交換反應(yīng)幾乎是同時(shí)進(jìn)行的，所產(chǎn)生的H+和OH-隨即合成H2 O，交換反應(yīng)進(jìn)行得很徹底，出水水質(zhì)好。用于

23、復(fù)床之后作二級(jí)除鹽處理時(shí)，出水電導(dǎo)率可達(dá)0 .1 S/cm，SiO 2可達(dá)相應(yīng)1 0 g/L?；旌洗仓械臉渲Ш?，應(yīng)先將陰、陽(yáng)樹脂進(jìn)行分離然后分別進(jìn)行再生。 混合離子交換器 四、膜分離除鹽處理1 .膜分離理論沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的水實(shí)際上是混合物，混合物至所以能被分離，是由于它們之間的物理或化學(xué)性質(zhì)有所差異。我們就是利用這些差異將其分開的。性質(zhì)越相近，分離就越困難，反之亦然。膜分離是利用一張?zhí)厥庵圃斓?、具有選擇透過(guò)性能的薄膜，在外力推動(dòng)下對(duì)混合物進(jìn)行分離、提純、濃縮的一種分離方法。這種薄膜必須具有使有的物質(zhì)可以通過(guò)、有的物質(zhì)不能通過(guò)的特性。膜可以是固相或液相，目前使用的分離膜絕大多數(shù)是固相膜。如反滲

24、透、超濾、微濾、納濾。 主要水處理過(guò)程的膜分離機(jī)理 2 .膜分離技術(shù)的特點(diǎn)膜分離是一個(gè)高效的分離過(guò)程，可以做到將顆粒大小為納米的物質(zhì)進(jìn)行分離。膜分離過(guò)程的能耗比較低，不發(fā)生相變。多數(shù)膜分離過(guò)程的工作溫度與室溫接近。設(shè)備本身沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，維護(hù)工作量低，操作簡(jiǎn)便。膜分離過(guò)程的規(guī)模和處理能力可以在很大范圍內(nèi)變化。分離效率高，設(shè)備的體積比較小，占地較少。膜分離不同于水的澄清和除鹽過(guò)程，不需要消耗大量的混凝劑和酸、堿等化學(xué)藥品，所以不致造成對(duì)環(huán)境的危害。p工業(yè)水處理采用的膜分離技術(shù)主要有反滲透（RO）、超濾（UF）和電滲析（ED）三種，以反滲透的應(yīng)用最為廣泛，近年來(lái)，納濾（NF）和微濾（MF）技術(shù)也開始

25、應(yīng)用于水處理的各個(gè)領(lǐng)域。 3 .反滲透技術(shù)的用途通常用于海水、苦咸水的淡化、水的軟化處理；廢水處理以及食品、醫(yī)藥工業(yè)的提純、濃縮、分離等方面；應(yīng)用于預(yù)除鹽處理，能夠使離子交換樹脂的負(fù)荷減輕9 0 %以上，較少再生劑用量9 0 %，減輕離子交換樹脂的污染、延長(zhǎng)使用壽命有著良好的作用。 反滲透裝置 五、海水、苦咸水淡化處理1 .海水、苦咸水淡化苦咸水的含鹽量高于1 0 0 0 mg/L，并在1 5 0 0 0 mg/L以下，海水的含鹽量在4 0 0 0 0 mg/L左右。將這種高含鹽量的水，經(jīng)過(guò)凈化或淡化處理，去除其中大部或全部的鹽分，達(dá)到生活飲用水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)或工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)，這一處理過(guò)程稱為海水、

26、苦咸水淡化。2 .海水和苦咸水淡化的主要方法海水、苦咸水淡化的方法主要有：電滲析法、反滲透法和蒸餾法等。據(jù)1 9 9 5年統(tǒng)計(jì)，全世界海水、苦咸水淡化處理還是以蒸餾法為多，且又以多級(jí)閃蒸為主。反滲透法由于投資費(fèi)用低，能耗低，占地少，建造周期短，近年來(lái)已處于優(yōu)勢(shì)地位。 3 .海水淡化蒸餾法把海水、苦咸水加熱，使水沸騰蒸發(fā)，變成蒸汽，然后再將蒸汽冷凝成為淡水的過(guò)程?？煞譃椋禾?yáng)能蒸餾法；多效真空蒸餾法；閃蒸（急驟）蒸餾法；蒸汽壓縮蒸餾法。4 .多效蒸發(fā)蒸餾法最簡(jiǎn)單的是只有一個(gè)蒸發(fā)器的蒸餾，叫做單效蒸餾，由于沒(méi)有回收蒸發(fā)蒸汽里的熱量，所以是不經(jīng)濟(jì)的，再次基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)多效蒸發(fā)蒸餾法，熱量經(jīng)過(guò)多次回收

27、利用。5 .多級(jí)閃蒸技術(shù)將經(jīng)加熱的水，通過(guò)節(jié)流孔引入壓力較低的蒸發(fā)室，由于熱水的飽和蒸汽壓力大于蒸發(fā)室的壓力，并迅速擴(kuò)容，熱水急速氣化，沸騰蒸發(fā)。由于氣化吸熱，蒸發(fā)室內(nèi)溫度下降，直至水溫度和蒸汽溫度基本平衡，這個(gè)過(guò)程叫做閃蒸 。把多個(gè)閃蒸室串聯(lián)起來(lái)，熱水一次進(jìn)入，逐級(jí)進(jìn)行閃蒸和冷凝，就是多級(jí)閃蒸的淡化技術(shù)。 三效蒸發(fā)裝置 多級(jí)閃蒸裝置 6 .壓汽蒸餾法也稱蒸汽壓縮蒸餾法（VC），利用壓縮機(jī)的動(dòng)能，把水再蒸發(fā)器中的蒸汽抽出進(jìn)行壓縮，使其升壓和升溫（溫度可升高1 0 左右），將此溫度的蒸汽作為熱源送回蒸發(fā)器中來(lái)加熱原液，再使原液蒸發(fā)。而經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮的蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)器后冷凝得到淡水。壓縮蒸餾法在運(yùn)行

28、時(shí)，不需要外部提供加熱蒸汽（有的在啟動(dòng)時(shí)需用輔助 熱源預(yù)熱原液），靠機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，熱效率高，能耗低，結(jié)構(gòu)緊湊。 第四節(jié) 循環(huán)冷卻水處理一、循環(huán)冷卻水1 .工業(yè)冷卻水化學(xué)工業(yè)、石油工業(yè)、電力工業(yè)、冶金工業(yè)及建筑的空調(diào)系統(tǒng)中常需要將熱工藝介質(zhì)進(jìn)行冷卻，水的特性很適合用作冷卻介質(zhì)。工業(yè)冷卻水通過(guò)換熱器（或稱熱交換器、水冷卻器、水冷器）與工藝介質(zhì)間接換熱。熱的工藝介質(zhì)在熱交換過(guò)程中降低溫度，冷卻水被加熱而溫度升高。工業(yè)冷卻水的用量往往很大，在不重復(fù)利用的情況下，在化學(xué)工業(yè)許多企業(yè)中占到工業(yè)用水總量的9 0 %9 5 %以上，因此要進(jìn)行回收循環(huán)使用。 2 .敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)冷卻水通過(guò)換熱器后水溫

29、提高成為熱水，熱水 經(jīng)冷卻塔與空氣接觸，由于水的蒸發(fā)散熱和接觸散熱使水溫降低，冷卻后再循環(huán)使用。因?yàn)槌Ｓ美鋮s塔作為水的冷卻設(shè)備，所以敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)又叫冷卻塔系統(tǒng)。由于在循環(huán)過(guò)程中要蒸發(fā)掉一部分水，還要排出一定的濃縮水，所以要補(bǔ)充一定的新鮮水。在工廠及大型建筑中得到廣泛使用。 敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的分類 3 .冷卻塔冷卻塔又稱涼水塔，是塔形建筑物，水氣熱交換在塔內(nèi)進(jìn)行，可以人工控制空氣流量來(lái)加強(qiáng)空氣與水的對(duì)流作用以提高冷卻效果。冷卻塔分為自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)兩大類。逆流式自然通風(fēng)冷卻塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，風(fēng)筒高，塔體高達(dá)，不需要?jiǎng)恿?，單塔處理量大，多用于發(fā)電廠。機(jī)械通風(fēng)冷卻塔用風(fēng)機(jī)通風(fēng)，需要?jiǎng)?/p>

30、力，但冷卻效果好，多為方形或長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，可以多塔并列布置，能節(jié)省占地面積。機(jī)械通風(fēng)冷卻塔分為鼓風(fēng)式與抽風(fēng)式兩種。鼓風(fēng)式冷卻塔的風(fēng)機(jī)設(shè)在塔的旁側(cè)進(jìn)風(fēng)口內(nèi)，只用于冷卻水腐蝕性較大的情況。抽風(fēng)式冷卻塔的風(fēng)機(jī)設(shè)在塔頂排風(fēng)口處，是目前應(yīng)用最廣 泛的塔型，尤其是化工系統(tǒng)最常用。 圓形逆流式冷卻塔 自然通風(fēng)冷卻塔 鼓風(fēng)式冷卻塔 抽風(fēng)式冷卻塔 冷卻塔組合裝置 4 .冷卻水循環(huán)使用帶來(lái)的不利因素1）腐蝕問(wèn)題：冷卻水在循環(huán)使用過(guò)程中，水再冷卻塔內(nèi)和空氣充分接觸，使水中的溶解氧得到補(bǔ)充，所以循環(huán)水中溶解氧總是飽和的。水中溶解氧是造成金屬電化學(xué)腐蝕的主要原因。另外水濃縮后含鹽量增加，電導(dǎo)率上升，增加了腐蝕傾向。2）結(jié)

31、構(gòu)問(wèn)題：水濃縮后成垢離子成倍增加。特別猶豫碳酸氫鹽是很不穩(wěn)定的鹽類，它在換熱器表面上受熱會(huì)分解成為碳酸鹽和二氧化碳。碳酸鈣的溶解度很低，使傳熱面上結(jié)水垢。3）生物黏泥：冷卻水和空氣接觸，吸收了空氣中大量的灰塵、泥沙、微生物及其孢子，使系統(tǒng)的污泥增加。塔內(nèi)的光照、適宜的溫度、充足的氧和養(yǎng)分都有利于細(xì)菌和藻類的生長(zhǎng)，從而使系統(tǒng)黏泥增加，在換熱器內(nèi)沉積下來(lái)，造成了黏泥的危害。 二、腐蝕的控制1 .腐蝕由于和周圍介質(zhì)相作用，使材料（通常是金屬）遭受破壞或使材料性能惡化的過(guò)程稱為腐蝕。2 .控制金屬腐蝕的方法冷卻水對(duì)金屬的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕。大部分控制方法不能完全消除這種現(xiàn)象，只能減緩腐蝕，使其控制在

32、一個(gè)可接受的程度?；瘜W(xué)處理法添加緩蝕劑提高運(yùn)行pH值，pH值8以上時(shí)，溶解氧能使碳鋼表面生成鈍化膜涂料覆蓋法，如預(yù)膜采用耐腐蝕材料的換熱器電化學(xué)保護(hù)法陰極保護(hù)法 三、結(jié)垢的防止1 .沉積物循環(huán)水系統(tǒng)中的沉積物統(tǒng)稱污垢。污垢分為水垢和污泥兩類，其中污泥又分為淤泥、黏泥、腐蝕產(chǎn)物。水垢：又稱硬垢或無(wú)機(jī)垢，為補(bǔ)充水中帶入的難溶或微溶鹽在循環(huán)水中條件變化時(shí)形成的垢，如碳酸鈣、磷酸鈣、硫酸鈣、氧化鎂、硅酸鎂等。污泥：相對(duì)水垢較疏松，又稱軟垢。如泥渣、粉塵、沙粒、腐蝕產(chǎn)物、有機(jī)物、微生物菌落和分泌物、氧化鋁、磷酸鋁、磷酸鐵、各種碎屑等。淤泥：以泥沙、粉塵為主的軟垢。黏泥：又稱生物沉積物。由微生物及其分泌物

33、和殘骸組成，為具有滑膩感的膠裝黏泥或黏液。 腐蝕產(chǎn)物：由于設(shè)備腐蝕而產(chǎn)生的金屬氧化物，主要為氧化鐵、氧化銅等。 2 .防止結(jié)水垢的方法防止或控制水垢的方法有化學(xué)方法和物理方法。已使用的物理方法有磁化處理及靜電處理，多應(yīng)用在單臺(tái)設(shè)備或小型水系統(tǒng)中，其技術(shù)尚待掌握。對(duì)于大中型循環(huán)冷卻水系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，采用化學(xué)方法處理較成熟、經(jīng)濟(jì)和有效。最常見的水垢是碳酸鈣，所以各種方法的重點(diǎn)是解決碳酸鈣沉積問(wèn)題。1）除去部分成垢離子。碳酸鈣水垢的成垢離子是鈣及碳酸根（由碳酸氫根轉(zhuǎn)化而來(lái)）離子。在補(bǔ)充水中鈣離子及堿度較高時(shí)，可在預(yù)處理工序中除掉部分硬度和堿度，即采用軟化水作為補(bǔ)充水。軟化水的成垢離子較低，有利于提高循環(huán)水

34、的濃縮倍數(shù)。2）加酸或二氧化碳，降低循環(huán)水的pH值，穩(wěn)定碳酸氫鹽3）在循環(huán)水中加入少量阻垢劑，破壞碳酸鈣等成垢鹽類的 結(jié)晶生長(zhǎng)，防止水垢沉積。 四、微生物控制1 .微生物微生物是一群形體極小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的生物，能夠生長(zhǎng)繁殖和進(jìn)行各種生命活動(dòng)。種類極多，自然界中無(wú)處不在，土壤、礦山、水體、空氣及動(dòng)植物上都有其存在。微生物分?jǐn)?shù)動(dòng)物界和植物界。2 .細(xì)菌極其微小，形狀各異，通常以單細(xì)胞或多細(xì)胞的菌落生存，細(xì)菌細(xì)胞由莢膜、細(xì)胞壁、鞭毛、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核以及芽孢等構(gòu)成。3 .藻類由單細(xì)胞或多細(xì)胞構(gòu)成的植物群體，形狀多樣，沒(méi)有真正的根、莖、葉分化，能利用所含的色素合成營(yíng)養(yǎng)物。 4 .控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

35、中微生物的方法控制微生物不是消滅微生物，只是將其控制在不引起危害的一定數(shù)量之內(nèi)?？刂莆⑸锏臄?shù)量不是根本目的，主要的目的是控制微生物黏泥及其帶來(lái)的污垢和腐蝕的危害。1）混凝沉降法：用地表水作補(bǔ)充水時(shí)，一般需經(jīng)混凝處理使懸浮物沉淀，降低水的渾濁度。與此同時(shí)，細(xì)菌、藻類、黏泥、有機(jī)物等也能隨混凝過(guò)程出去一部分。2）過(guò)濾法：地面水或地下水經(jīng)過(guò)濾后再補(bǔ)入循環(huán)水系統(tǒng)。過(guò)濾器在濾除懸浮物的同時(shí)也濾除了部分微生物和黏泥。常進(jìn)行旁濾處理，安裝旁濾器，定期或不定期進(jìn)行反洗，將系統(tǒng)中的懸浮物、微生物、黏泥排除系統(tǒng)之外。3）化學(xué)法：投加無(wú)機(jī)或有機(jī)的化學(xué)藥劑，殺死或抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，從而控制微生物。 化學(xué)法是控制

36、微生物的通用的有效方法。 第五節(jié) 廢水處理一、廢水及危害1 .廢水天然水經(jīng)過(guò)人類利用后，摻入了各種廢棄物質(zhì)而排出來(lái)的水稱為廢水。天然水經(jīng)過(guò)人類的各種活動(dòng)，如工業(yè)的、農(nóng)業(yè)的、生活的以及社會(huì)活動(dòng)等領(lǐng)域的利用之后，其排出水中夾帶了各種污染物，使得水的物理、化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了變化而成為廢水。2 .廢水的產(chǎn)生廢水主要來(lái)源于生活污水和工業(yè)廢水。工業(yè)廢水分為生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水，生產(chǎn)廢水的污染程度比較輕，可以排放或回用，而生產(chǎn)污水的污染程度比較嚴(yán)重，需經(jīng)處理后方可排放或回用。 農(nóng)業(yè)廢水也是重要來(lái)源之一。 被污染的水樣 3 .廢水中的主要污染物1）無(wú)機(jī)污染物：如溶于水中的無(wú)機(jī)鹽類、氯化物、硫化物和無(wú)機(jī)酸堿等；各種

37、重金屬，如鉻、鎘、砷、汞、鋁、鎳、鎢等；以及有害化合物質(zhì)，如氰化物、氟化物等。2）有機(jī)污染物：如氮化物、磷酸鹽、碳水化合物、蛋白質(zhì)類、脂類、苯酚類、多環(huán)芳烴類、有機(jī)農(nóng)藥類、高分子聚合物，合成洗滌劑等。 工業(yè)有害物質(zhì)鈾1 0 0 0 0種以上，會(huì)不同程度地?fù)饺霃U水中。3）固體污染物：廢水中的懸浮物、溶解固體、總?cè)芙夤腆w等。4）生物污染物：廢水中的病原菌、病毒、藻類等微生物。5）放射性污染物：含放射性物質(zhì)鈾、鐳、釷、鍶、銫等。6）油類污染物：通過(guò)各種渠道進(jìn)入水體的動(dòng)、植物油類，以及石油類污染物。7）熱污染物：熱水排入水體，水溫升高，促使水體溶解氧加快耗盡，菌藻異常生長(zhǎng)繁殖，水質(zhì)惡化，危害水生生物，

38、甚至導(dǎo)致死亡。 8）感官性、營(yíng)養(yǎng)性污染物：包括廢水中過(guò)量的氮、磷、鉀、銨鹽等物質(zhì)，以及產(chǎn)生顏色、渾濁、泡沫、惡臭、異味等的物質(zhì)。 多年以后我們這樣用水 4 .廢水的危害1）含有有毒物質(zhì)的有機(jī)和無(wú)機(jī)廢水可能引起人們的神經(jīng)中毒、食物中毒、糜爛性毒害，嚴(yán)重危害人體健康，影響農(nóng)作物和漁業(yè)的產(chǎn)量和質(zhì)量，破壞人類生態(tài)環(huán)境，制約工農(nóng)業(yè)發(fā)展，造成經(jīng)濟(jì)損失。2）無(wú)毒物質(zhì)的有機(jī)和無(wú)機(jī)廢水大量排入水體會(huì)產(chǎn)生厭氧腐敗現(xiàn)象，水體內(nèi)鹽類濃度增加，對(duì)水生生物造成不良影響，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，造成對(duì)生物的嚴(yán)重危害。3）含有大量不溶性懸浮物廢水會(huì)造成污染物沉積水底，發(fā)生腐敗、水體缺氧、破壞魚類等生存環(huán)境。4）含油廢水產(chǎn)生的污染，氣味

39、難聞，易引起火災(zāi)，而動(dòng)植物油脂又具有腐敗性，消耗水體中的溶解氧，同時(shí)隔絕空氣中的氧溶入水體。5）含高濁度和高色度廢水會(huì)引起水體光通量的不足，影響生物的生長(zhǎng)繁殖及生態(tài)平衡。6）酸性和堿性廢水會(huì)造成水體危害和造成土壤酸堿化，設(shè)備和器材遭腐 蝕嚴(yán)重。7）含有多種污染物質(zhì)的廢水會(huì)由于各物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生新的有害物質(zhì)。8）氮、磷等工業(yè)廢水是水體產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化的最重要原因。 生態(tài)環(huán)境的惡化 水體富營(yíng)養(yǎng)化 5 .廢水的分級(jí)處理對(duì)廢水處理的深度不同，分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)處理，級(jí)數(shù)越高處理程度越深。1）一級(jí)廢水處理：又稱為預(yù)處理，是將廢水中的懸浮和漂浮狀態(tài)的固體污染物清除，同時(shí)調(diào)節(jié)廢水的濃度、pH、水溫等，

40、為后續(xù)處理工藝作準(zhǔn)備。常用方法有篩濾、沉淀、氣浮及預(yù)曝氣法等，多為物理處理法?？梢杂行コ蟛糠謶腋∥?，部分BOD，一般不能去除廢水中呈膠體狀態(tài)和溶解狀態(tài)的有機(jī)物、氧化物、硫化物等，一般達(dá)不到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。2）二級(jí)廢水處理：主要方法是生物化學(xué)處理工藝，包括厭氧及好氧生物處理?？梢匀コ钦f(shuō)中大量的BOD和懸浮物質(zhì)，以及污水中呈溶解狀態(tài)和膠體狀態(tài)的 有機(jī)物、氧化物質(zhì)等，使水質(zhì)進(jìn)一步凈化，一般可以達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。3）三級(jí)廢水處理：又稱廢水深度處理。將經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后未能去除的污染物質(zhì)，包括微生物以及未能降解的有機(jī)物和可溶性無(wú)機(jī)物，進(jìn)一步 凈化處理。三級(jí)處理現(xiàn)今有廢水回用、中水利用的要求，因此采取的處

41、理工藝流程，其組合單元也有所不同。 6 .有機(jī)物污染程度的指標(biāo)有機(jī)物對(duì)水體的污染危害很大，但由于這類有機(jī)物的組分復(fù)雜，種類繁多，難以采用定量或定性來(lái)具體分析，而是利用有機(jī)物之間的一些共性指標(biāo)來(lái)簡(jiǎn)介反映其含量，從而表示廢水受污染的程度。1）水的溶解氧DO：表示溶解于水中的游離氧。有機(jī)污染物氧化時(shí)需要消耗氧，使水中溶解氧逐漸減少，污染越嚴(yán)重，DO越少，是衡量水體污染程度的一個(gè)重要指標(biāo)。2）化學(xué)需氧量COD：表示水中還原性物質(zhì)主要是有機(jī)物的多少，COD越大，水體受有機(jī)物污染越嚴(yán)重。3）生化需氧量BOD：表示水中能分解的有機(jī)物安全氧化分解時(shí)所消耗的氧量。消耗的氧量越多，水質(zhì)越差，水體受污染程度越嚴(yán)重。

42、4）總需氧量TOD：由于有機(jī)物主要元素有C、H、O、N、S等，在高溫燃燒時(shí)要消耗氧，TOD越高，有機(jī)物越多，水體污染程度越大。5）總有機(jī)碳TOC：表示以有機(jī)物中主要元素碳的量來(lái)表示水中有機(jī)物的 含量。該指標(biāo)的不足之處是僅以碳元素來(lái)反映有機(jī)物總量，而其他元素未包括其中，因此還不能完全反映有機(jī)物的真正濃度。但TOC分析測(cè)定快速，操作應(yīng)用很方便。 二、物理處理法1 .概念和主要方法是利用物理的作用使廢水發(fā)生變化的處理過(guò)程。例如借助或是通過(guò)物理作用來(lái)分離和去除廢水中呈懸浮狀態(tài)的不溶固體污染物。物理處理過(guò)程中不會(huì)改變污染物的化學(xué)性質(zhì)。物理處理法在廢水中一般作為預(yù)處理單元。設(shè)備比較簡(jiǎn)單，操作方便，效果良好

43、，因此廣泛應(yīng)用。1）重力分離法如沉砂池、沉淀池、隔油池、浮選分離等；2）篩濾截留法如格柵、篩網(wǎng)、濾池等；3）其他方法 離心分離、磁力分離、蒸發(fā)分離以及結(jié)晶分離等法 2 .格柵去除廢水中相對(duì)質(zhì)量輕的懸浮物和大塊漂浮物。是保護(hù)后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的一種預(yù)處理方法。格柵的構(gòu)件由平行的棒或條構(gòu)成。通常設(shè)在泵站集水池的進(jìn)口處或者其它后續(xù)處理構(gòu)筑物之前。分粗、中、細(xì)三種。截留在格柵上的污染物，小型污水廠采用人工清 除的，大中型的污水處理廠通常采用機(jī)械自動(dòng)清污，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。 3 .隔油池隔油池是物理處理法，用重力自然上浮法分離去除廢水中浮油的構(gòu)筑物。目前普遍采用的是平流式隔油池和斜板式隔油池。廢水在流

44、進(jìn)隔油池的過(guò)程中，流速降低，相對(duì)密度小于水，而歷經(jīng)較大的可浮的油粒在福利作用下浮到水面。相對(duì)密度大于水的油粒，隨懸浮物沉入池底。池末端設(shè)有集油管，并由切口，平時(shí)切口位于水面上，當(dāng)油層達(dá)到一定厚度后，切口轉(zhuǎn)向油層，浮油溢入管內(nèi)并導(dǎo)流至持外被收集。 三、化學(xué)處理法化學(xué)處理是利用化學(xué)反應(yīng)，使廢水中的污染物得到去除或分離?；瘜W(xué)處理會(huì)改變污染物的化學(xué)性質(zhì)，變有害物質(zhì)為無(wú)害物質(zhì)，化學(xué)處理的主要方法有以下幾種：1）中和法：利用酸堿中和的化學(xué)反應(yīng)，消除廢水中過(guò)量的酸或堿，使pH值達(dá)到中性的過(guò)程。2）化學(xué)沉淀法：于廢水中投加化學(xué)藥劑，使得廢水中溶解態(tài)的污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成難溶的固形物，然后進(jìn)行固液分離，以去

45、除水中污染物的方法。3）氧化還原法：化學(xué)氧化是使廢水中的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物氧化分解，使廢水中的有毒物質(zhì)無(wú)害化，是去除廢水中污染物的有效方法之一。4）電解法和超聲波法 四、物理化學(xué)處理法1 .物理化學(xué)法利用物理化學(xué)作用來(lái)處理廢水中的污染物質(zhì)的方法稱物理化學(xué)法，在廢水處理中應(yīng)用十分廣泛。1）吸附法：利用多孔性、有巨大比表面積的固體吸附劑（如活性炭等），使廢水中的污染物質(zhì)吸附在固體吸附劑的表面上，已達(dá)到分離的目的。2）離子交換法：利用離子交換劑的活性基團(tuán)，與廢水中的離子進(jìn)行交換，以去除廢水中的有害污染物。3）膜分離法：利用膜技術(shù)將廢水中污染物進(jìn)行分離。4）萃取法：利用廢水中的有害物質(zhì)在水中和萃取劑中溶解

46、度的不同，使廢水中的溶質(zhì)轉(zhuǎn)溶入另一與水不互溶的萃取劑中，然后使萃取劑與廢水分離。5）汽提法：利用蒸汽蒸餾去除廢水中的揮發(fā)性有害物質(zhì)。 6）吹脫法：使空氣與廢水充分接觸，使廢水中的溶解氣體（如H2 S等）隨空氣逸出。7）混凝沉淀法8）氣浮處理法 2 .氣浮凈水技術(shù)氣浮凈水技術(shù)是在水中通入或是產(chǎn)生大量的微細(xì)氣泡，使其黏附于雜質(zhì)上，造成整體密度小于水的狀態(tài)，并依靠浮力使其浮至水面，從而獲得固液分離的一種凈水方法。氣浮技術(shù)的方法種類很多，有壓力溶氣法、真空釋氣法、微孔布?xì)夥?、電解產(chǎn)氣法、化學(xué)產(chǎn)氣法、機(jī)械碎氣法及生產(chǎn)產(chǎn)氣法。應(yīng)用最多的是壓力溶氣氣浮凈水技術(shù)。3 .壓力溶氣法氣浮凈水技術(shù)壓力溶氣法氣浮技術(shù)

47、所產(chǎn)生的氣泡微細(xì)度和穩(wěn)定性很高，能很好地滿足氣浮技術(shù)要求，能耗低、操作管理可靠、簡(jiǎn)易，并能適應(yīng)大、中、小型設(shè)備的要求，所以與其他形式氣浮法相比，占有一定的優(yōu)勢(shì)。壓力溶氣法主要由壓力溶氣系統(tǒng)、溶氣釋放系統(tǒng)及氣浮分離系統(tǒng)三大部分組成。壓力溶氣系統(tǒng)包括水泵、空壓機(jī)、壓力溶氣罐及其他附屬設(shè)備。其中壓力溶 氣罐是影響溶氣效率的關(guān)鍵設(shè)備；其功能是在一定的壓力下，盡可能多地將空氣溶于水中。溶氣釋放系統(tǒng)功能是將壓力溶氣水通過(guò)消能、減壓，使溶入水中的氣體以微氣泡的形式釋放出來(lái)，并迅速而均勻地與水中的雜質(zhì)相黏附。氣浮分離系統(tǒng)的功能是確保一定容積來(lái)完成微氣泡群與水中絮粒充分混合、接觸、黏附以及帶氣絮粒與清水的分離。

48、 五、生物處理法1 .生物處理法定義廢水的生物處理是利用微生物的新陳代謝作用，氧化降解廢水中有機(jī)物，對(duì)廢水中的污染物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化與穩(wěn)定，使其無(wú)機(jī)化、無(wú)害化的處理過(guò)程。整個(gè)過(guò)程的主體是微生物，常見的有有植物型和動(dòng)物型兩類。植物型有藻類（主要有藍(lán)藻、綠藻和硅藻）和菌類（主要有細(xì)菌和真菌）。動(dòng)物性有原生動(dòng)物和后生動(dòng)物。生物處理法是廢水處理應(yīng)用最重要、最廣泛的方法之一。2 .廢水生物處理的主要目的去除廢水中的有機(jī)物組分及化合物，防止城市污水及工業(yè)廢水對(duì)受納水體中溶解氧的過(guò)量欠缺；去除廢水中膠體物及懸浮固體，防止固體物在受納水體中積累，并產(chǎn) 生不利的影響；減少進(jìn)入受納水體的病原有機(jī)體數(shù)量。 2 .廢水生物

49、處理過(guò)程中的主要微生物1）細(xì)菌：是單細(xì)胞的原核生物。細(xì)胞內(nèi)有細(xì)胞質(zhì)，由蛋白質(zhì)、碳水化合物和其他有機(jī)化合物的膠體懸浮液組成。包括桿菌、大腸埃希菌、球菌、螺旋菌、弧菌屬等。2）原生動(dòng)物：是可以活動(dòng)的微小真核生物，通常為單細(xì)胞。大部分原生動(dòng)物是好氧異養(yǎng)生物，只有少數(shù)是厭氧的。比細(xì)菌大一個(gè)數(shù)量級(jí)，以消耗細(xì)菌為能源。包括變形蟲屬、簡(jiǎn)便蟲屬等。3）真菌和酵母菌：真菌是多細(xì)胞、非光合的異養(yǎng)真核生物，大多數(shù)是好氧微生物，并具有降解纖維素的能力，對(duì)污泥堆肥有重要作用。酵母菌是真菌，但屬單細(xì)胞生物。4）蠕蟲：十二指腸鉤蟲、人蛔蟲、毛首鞭形線蟲等。5）病毒：有核糖核酸核心組成，寄生于其它生物的細(xì)胞內(nèi)。包括噬菌體MS

50、2、腸道病毒、諾沃克因子、輪狀病毒等。6）古菌：大小和細(xì)胞成分類似于細(xì)菌，對(duì)厭氧過(guò)程很重要。 7）輪蟲：屬好氧異養(yǎng)動(dòng)物的真核生物。對(duì)于消耗分散、絮凝的細(xì)菌和小顆粒有機(jī)物質(zhì)非常有用。8）藻類：是單細(xì)胞或多細(xì)胞，自養(yǎng)光合型的真核生物。在廢水處理中，藻類通過(guò)光合作用產(chǎn)生氧的能力是水生態(tài)環(huán)境的生命所在。 3 .生化處理的主要方法生化處理是利用微生物，將廢水中部分或大部分的有機(jī)物氧化分解成無(wú)機(jī)物，使廢水得到凈化。1）活性污泥法：又稱好氧生物處理法。在曝氣供氧條件下，絮凝體的生物污泥和被處理廢水相接觸，利用活性污泥去除廢水的有機(jī)污染物當(dāng)中的微生物是懸浮生長(zhǎng)的。2）生物膜法：利用附著在固體（載體）表面上的微

51、生物膜，廢水通過(guò)后，微生物膜氧化分解以去除廢水中的有機(jī)污染物，有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化法等法，當(dāng)中的微生物主要是附著生長(zhǎng)的。3）厭氧生物法：普通厭氧池和厭氧接觸池、兩相厭氧池、厭氧濾池、厭氧流化床等。4）生物塘法：好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘等。5）自然生物處理土地處理系統(tǒng)：利用土壤中的微生物和植物對(duì)污水污染物的綜合凈化能力來(lái)處理廢水，利用其中的肥分和水分來(lái)促進(jìn)農(nóng)作物 等的生長(zhǎng)，并凈化廢水。根據(jù)廢水處理過(guò)程中，起主要作用的微生物對(duì)于氧氣要求的不同，生化處理的方法總體上可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。 六、廢水處理設(shè)施中的臭氣治理方法廢水處理設(shè)施中常有臭氣外泄，臭氣的類型很多，但

52、是有臭氣的化合物大多數(shù)都含有硫或氮，如硫化氫的臭雞蛋味、甲胺的腐爛魚腥味等，應(yīng)當(dāng)設(shè)法治理。1 .物理方法1）活性炭吸附除臭。2）用砂、土壤或堆肥床吸附廢水處理后的排水。3）用新鮮空氣稀釋以降低臭氣濃度，或用高煙囪排放，用打氣稀釋、擴(kuò)散。4）用掩蔽劑香氣噴霧，掩蔽臭氣。5）向廢水中注氧（空氣或純氧）控制發(fā)生厭氧條件。6）將臭氣通入氣體洗滌塔來(lái)除臭。2 .化學(xué)方法 1）化學(xué)氧化法。用氯、臭氧、過(guò)氧化氫等氧化劑去除廢水中有臭氣的化合物。2）化學(xué)沉降法。如硫化氫與金屬鹽特別是鐵鹽作用的產(chǎn)生沉淀來(lái)處理硫化氫臭氣。 3）中和法。將中和劑噴成武裝與臭氣化合物起化學(xué)反應(yīng)或中和作用，或使其溶解。4）可用各種堿類

53、洗滌劑將通入化學(xué)洗滌塔的臭氣去除。5）熱氧化法。即燃燒臭氣尾氣，可除臭。3 .生物方法1）活性污泥曝氣池以去除致臭的化合物。2）生物灑滴濾池去除有臭氣的化合物。3）堆肥濾池。臭氣可通過(guò)堆肥的生物活性床除臭。4）砂及土壤濾池。臭氣可通過(guò)砂的和土壤的生物活性床除臭。5）生物池。臭氣可通過(guò)生物池去除有臭氣的化合物。 洗滌塔原理 洗滌塔 七、廢水處理過(guò)程的廢棄物的處理廢水處理過(guò)程的廢棄物有固體、半固體和液體，其中含灰分、水分（約占9 5 %9 9 %）、揮發(fā)物、病原體、細(xì)菌、寄生蟲卵、重金屬、鹽類及某些難分解的有機(jī)物等，體積非常龐大，且易腐化發(fā)愁，如不加以處理，會(huì)造成環(huán)境的眼中污染。廢水處理過(guò)程的廢棄

54、物集中在污泥上，其來(lái)源于初次沉淀污泥、二次沉淀污泥、消化污泥及化學(xué)法處理時(shí)的化學(xué)污泥。污泥目前國(guó)內(nèi)采用的處理工藝大多為：濃縮-消化-脫水。濃縮是因污泥含水率比較高，首先使其濃縮、降低含水率及體積，常用的方法主要有重力濃縮和氣浮濃縮，以重力濃縮應(yīng)用最廣，操作簡(jiǎn)單。污泥的消化目的是要改善污泥的衛(wèi)生條件，并為污泥脫水作準(zhǔn)備，目前，通常采用的是二級(jí)消化。污泥脫水的主要方法有真空過(guò)濾法、壓濾法、離心法和自然干燥法。經(jīng)過(guò)污泥濃縮-消化-脫水處理后，最終處置采取土地填埋，這是目前 的主要方法，但此法需要大面積場(chǎng)地和大量的運(yùn)輸，地基需要作防滲處理，以免污染地下水等，所以也不是最理想的處理方法。污泥焚燒在工藝技術(shù)和污泥減量上都是非常好的可靠的方法，焚燒后的殘?jiān)鼰o(wú)菌、無(wú)臭，可用于瀝青填料、輕質(zhì)建材等，燃燒產(chǎn)生的熱又可用來(lái)發(fā)電。 污泥消化群 帶式壓濾機(jī) 板框壓濾機(jī)